刺梨与无籽刺梨果实中药化学成分及抗氧化物质的比较分析

【目的】明确刺梨（Rosa roxburghii Tratt.）与无籽刺梨（R. sterilis S. D. Shi）果实的次生代谢物中的中药化学成分及抗氧化物质并分析其间差异,促进刺梨与无籽刺梨的合理应用。【方法】采用超高效液相色谱串联质谱技术（UPLCMS/MS）对刺梨2个基因型（Rr-3,Rr-5）及无籽刺梨（Rs）果实的次生代谢物进行定性定量分析,筛选鉴定并比较分析两类果实中的中药化学成分及抗氧化代谢物差异。【结果】2类果实中共检测到12类530种次生代谢物,31种仅在刺梨中检测到,4种仅在无籽刺梨中检测到;其中118种代谢物属于TCMSP登记的中药化学成分,而145种物质与抗氧化能力显著相关。差异代谢物比较分析发现,Rr-3与Rs间有272种差异代谢物,Rr-5与Rs间有242种差异代谢物;两个刺梨基因型与Rs有171种共有差异代谢物,其中111种物质在刺梨果实中含量更高,包括31种中药化学成分和8种抗氧化物质;无籽刺梨中有53种物质含量更高,其中包含10种中药化学成分。进一步的果实抗氧化能力分析发现,刺梨果实的DPPH、ABTS及FRAP等3种抗氧化能力均显著高于无籽刺梨...     

刺梨根、茎、叶中黄酮的抗氧化活性

以超声波法提取的六盘水野生刺梨根、茎、叶中的黄酮为试材,比较其DPPH自由基、ABTS自由基、羟基自由基、超氧阴离子自由基的清除能力,以期为刺梨野生资源的进一步开发提供参考依据.结果 表明:刺梨根、茎、叶黄酮对DPPH自由基的清除率分别是11.3％、5.2％、66.9％;对ABTS自由基清除率分别是61.1％、28.9％、89.3％;对羟基自由基的清除率分别是58.1％、19.3％、81.5％;对超氧自由基的清除率分别是48％、42％、50％,清除能力的强弱依次为刺梨叶中黄酮＞根中黄酮＞茎中黄酮.说明刺梨根、茎、叶中黄酮可以作为天然抗氧化剂开发,尤其是刺梨叶片的黄酮.     

刺梨果实和叶片发育过程中抗坏血酸和抗氧化酶的协同变化

 以‘贵农5号’刺梨为材料，研究了果实和叶片发育过程中主要保护酶和抗坏血酸（AsA）的变化。结果表明，刺梨果实和叶片内都具有较高的SOD活性，并在发育过程中呈基本相似的变化模式；总体上看，刺梨叶片中具有较高的POD和CAT等抗氧化酶活性，并呈‘初期升高后期降低’的变化趋势，但AsA含量及其氧化还原态(AsA与AsA库的比值)较低。在果实中，SOD活性和AsA含量高，而POD活性很低，并且在果实发育中、后期降至检测不到的水平，整个生育期都未能检测到CAT活性。这表明刺梨果实和叶片中存在着不同的自由基清除协作机制。     

外源NO诱导辣椒对UV-B胁迫的生理响应

以果期辣椒为试材,研究不同浓度外源NO供体硝普钠(SNP)对UV-B胁迫下辣椒的生理响应,旨在为辣椒栽培生产提供科学参考依据。结果表明:喷施SNP(3 mmol·L^-1)显著提高了UV-B胁迫下辣椒叶片的光合色素含量,光合荧光参数Fv/Fm,抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT)和可溶性糖含量;光合荧光参数Fo、丙二醛(MDA)含量显著降低,从而降低了UV-B胁迫对果期辣椒的伤害。综上所述,外源NO参与了辣椒对UV-B胁迫的应答与防御,提高了辣椒对UV-B胁迫的抗性。     

刺梨风味酸奶的研制及抗氧化活性评价

以黔产刺梨原汁、鲜牛乳为主要原料研制刺梨酸奶,考察刺梨原汁添加量、蔗糖添加量、复合菌添加量及发酵时长对刺梨酸奶感官品质的影响。在单因素试验的基础上,采用正交试验优化刺梨酸奶研制工艺。以优化后的工艺参数制备酸奶,对比发酵前后标志性成分的变化,比较分析刺梨酸奶与原味酸奶（未添加刺梨原汁）的抗氧化活性。结果表明,刺梨酸奶研制的最佳工艺为刺梨原汁添加量7.5%、蔗糖添加量70 mg/mL、发酵时长8 h、复合菌添加量1.0 mg/mL,此工艺制备的刺梨酸奶感官得分为90.67。标志性成分分析表明发酵前后维生素C含量无明显变化（P>0.05）,单宁含量降低了68.99%。总抗氧化能力和自由基清除率分析表明,添加7.5%的刺梨原汁能极显著提高原味酸奶的抗氧化作用（P<0.01）,说明刺梨风味酸奶具有一定的抗氧化功效。     

西瓜幼苗抗氧化系统对淹水胁迫的响应

为了研究西瓜植株在淹水情况下对淹水胁迫的响应,以蜜枚(M2x)和京牟(JM2x)2个二倍体西瓜品种为试材,在盆栽条件下研究了淹水胁迫对西瓜叶片受害指数、生理生化特性的影响。结果表明,西瓜幼苗在淹水胁迫下,真叶发黄失绿,随着淹水时间延长,茎开始腐烂,出现气生根,30d后淹水解除,植株生长无法恢复。西瓜幼苗叶片SOD活性在淹水初期下降,随着西瓜幼苗对淹水胁迫的适应,SOD开始回升,在胁迫8d后超出对照。淹水胁迫后西瓜幼苗叶片POD活性一直是上升趋势且高于对照。可溶性蛋白质含量受涝害后都比对照降低。随着淹水胁迫增加,PRO降低幅度加大。MDA含量受淹水胁迫后都比对照上升,MDA含量先降,后升高,再降低,然后大幅度升高。根据试验结果推断西瓜叶片伤害顺序为,SOD活性受抑制→活性氧增生→SOD、POD活性、PRO含量增加→清除活性氧→淹水胁迫加深→活性氧再增加→MDA积累→保护酶活性降低→质膜受损。京牟西瓜品种的耐淹水能力强于蜜枚。     

黑松抗氧化酶系统对海水胁迫的响应

以1 a生黑松幼苗为试材,研究了不同浓度海水胁迫下的黑松酶促抗氧化保护系统(超氧化物歧化酶SOD、过氧化物酶POD)。结果表明:在海水浓度组,SOD活性比对照组高出-32.60%～9.26%,POD活性比对照组高出-524%～209%;在1/2海水浓度下,SOD活性比对照组高出28.72%～39.23%,POD活性比对照组高出-92.2%～88.23%;在1/3海水浓度下,SOD活性比对照组高出35.04%～48.33%,POD活性比对照组高出-84.77%～27.50%;在1/4海水浓度下,SOD活性比对照组高出9.09%～91.67%,POD活性比对照组高出-27.15%～299%;在1/5海水浓度下,SOD活性比对照组高出8.71%～67.88%,POD活性比对照组高出-21.14%～185%。黑松幼苗在一定海水浓度范围和胁迫时间内,能通过自身诱导抗氧化酶系统提高适应能力以适应逆境。     

百合花瓣抗氧化酶系统对干旱胁迫响应的研究

以‘诺宾’(Robina)、‘索蚌’(Sorbonne)、‘西伯利亚’(Siberia)3个云南产量较大的观赏百合品种切花为试验材料,研究了干旱胁迫对花瓣相对含水量、可溶性蛋白和丙二醛含量、抗氧化酶活性和抗氧化酶相关基因表达量的影响,并采用隶属函数法对其抗旱性进行了综合评价。结果表明:随着干旱胁迫增强,花瓣相对含水量和可溶性蛋白含量下降,而代表膜质过氧化程度的丙二醛(MDA)含量持续上升。干旱胁迫下花瓣的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性在处理的前期、中期持续上升,后期下降,说明前中期有较高的活性氧(ROS)清除能力,之后抗氧化能力下降;抗氧化酶基因Cu-ZnSOD、MnSOD、CAT、APX和GR的表达先升后降,而Fe-SOD的表达一直下降,POD则一直保持升高的趋势。根据隶属函数平均值大小百合品种抗旱性由强到弱为:‘索蚌’>‘诺宾’>‘西伯利亚’。     

土壤干旱胁迫对刺梨叶片矿质营养元素含量的影响

采用盆栽试验的方法,研究了土壤干旱胁迫对刺梨(RosaroxburghiiTratt.)的10种营养元素含量的影响。结果表明,土壤干旱胁迫降低了刺梨叶中的N、P、K、Ca、Cu、B、Mo元素含量,各胁迫处理与对照相比,叶中P、K、Cu、Mo元素含量都达到了极显著水平,而叶中Ca元素含量随胁迫程度加重呈极显著的降低趋势;轻度胁迫时叶中的Zn元素含量极显著地增加,在中度和重度干旱胁迫下,Zn元素含量又极显著地降低;轻、中度胁迫时叶中Mg元素含量明显增加,当土壤干旱胁迫继续加重叶中Mg元素含量极显著地增加;随土壤干旱胁迫程度的加重,叶中Fe元素含量一直呈极显著增加的趋势。     

甜瓜幼叶对UV-B辐射的响应

研究了甜瓜幼苗(正甜-2和兴农-8)在UVB辐射下叶片Rubisco、GR及蛋白水解酶活性和H2O2、ASA、GSH含量的变化.结果表明:UV-B辐射显著提高了2个甜瓜品种幼苗H2O2含量和蛋白水解酶活性,降低了Rubisco、ASA、GSH、含量,兴农-8尤为明显.ASA处理能明显促进UV-B辐射下2个品种叶片GSH的合成和H2O2的清除,同时显著抑制蛋白水解酶活性的上升及Rubisco含量的下降.结果说明:UV-B辐射诱导Rubisco含量的降低可通过高水平H2O2产生从而加强蛋白水解酶系统的活化而加速了Rubisco的降解.     

刺梨GDP-L–半乳糖磷酸酶基因的表达及其与AsA积累的关系

 采用RT-PCR和RACE技术,从刺梨（Rosa roxburghii Tratt）果实中扩增出GDP-L–半乳糖磷酸酶（GDP-L-galactose pyrophosphatase,GGP）基因的全长cDNA序列,并分析其在不同组织和果实不同发育阶段的表达特点及其与AsA积累的关系。结果表明：刺梨GGP基因cDNA（RrGGP,GenBank 登录号：HM998753）包含1个长度为1 341 bp的开放阅读框（ORF）,编码445个氨基酸;其氨基酸序列与苹果、猕猴桃等的相似性均在80%以上。RT-PCR分析表明,该基因在刺梨不同器官中的表达差异明显：在果实中的表达量最强,叶中次之,而花和茎中只能检测到极微弱的表达。在果实不同发育时期都能检测到RrGGP的表达,在发育初期（花后50 d内）表达较弱,花后60 ~ 100 d呈高水平表达,而后随着果实成熟而下调。刺梨中RrGGP的表达特点与AsA积累高度一致,意味着该基因可能是果实发育过程中AsA合成的关键基因。     

刺梨四倍体诱导及其ISSR分析

以刺梨为试材,利用组织培养结合秋水仙素溶液浸泡法诱导刺梨多倍体,并对四倍体与二倍体进行ISSR分析。结果表明:刺梨诱导芽分化增殖的最适培养基为MS+6-BA0.5mg/L+IAA0.1mg/L,诱导率达到100%,增殖系数4.4以上。用0.2%的秋水仙素溶液处理48h诱导率最高,纯合体诱导率为24.5%。四倍体与二倍体ISSR结果显示扩增条带差异明显,表明诱导加倍过程中四倍体发生了基因组变异。     

刺梨转录组SSR信息分析及其分子标记开发

利用MISA软件筛选刺梨（Rosa roxburghii Tratt）转录组测序获得的106 590条Unigene,共检测出21 711个SSR位点,分布于18 155条Unigene中,出现频率为20.37%,平均分布距离为1.68 kb。优势重复基序为三核苷酸、四核苷酸和二核苷酸,分别占总SSR位点的26.87%、26.77%和24.93%。AG/CT与AAG/CTT分别是二核苷酸与三核苷酸的优势重复基元,分别占总SSR重复类型的17.80%和11.55%。以不同主导重复基元类型设计合成42对SSR引物,并以刺梨及其他蔷薇属种质的基因组DNA为模板对其有效性及通用性进行初步验证,筛选出具有清晰扩增产物的引物23对,并且均在同属材料中通用。选取16份贵州刺梨资源对筛选出的引物进行多态性检测,获得12对具有多态性的引物。以上结果表明,刺梨转录组测序产生的Unigene信息可作为开发SSR标记的有效来源,获得的大批量SSR标记可为刺梨及其近缘种的遗传多样性分析和遗传图谱构建提供更加丰富可靠的标记选择。     

刺梨及其近缘种PCR实验体系的建立与优化

以刺梨及其近缘种月季为试材,进行了RAPD-PCR实验参数的确立和优化试验。结果表明,刺梨及月季25μL反应体系的最优组成为2.5μL10×反应缓冲液,2mmol/LMg2+,0.2mmol/LdNTP,1.6mg/L模板DNA,0.4μmol/L随机引物和1.2UTaqDNA多聚酶。经PCR扩增验证,此反应体系亦适宜于刺梨的部分近缘种,可有效用于RAPD分析;通过将退火温度提高至50℃或采用“Touchdown”扩增程序,并在50μL反应体系中适当增加特异引物对浓度(1.0μmol/L),模板DNA(4.0mg/L)和TaqDNA多聚酶(3.0U/管)的使用量,建立起适合于刺梨特异DNA片段检测及回收的特异PCR扩增实验体系,为刺梨的分子克隆奠定了技术基础。     

刺梨白粉病的发生规律与防治技术研究进展

刺梨是贵州省特有的优势资源,果实具有浓郁的特殊香味,肉脆、酸甜,被誉为水果中的"维C之王"。刺梨白粉病是刺梨上的重大病害,该病发生普遍,危害严重,直接影响花蕾、幼果、新梢和叶片的生长发育。综述了刺梨白粉病的发生规律、侵染源和越冬场所,并对其防治措施进行了探讨,以期为刺梨白粉病的防治提供参考,助力刺梨产业健康可持续发展。     

刺梨叶衰老过程中维生素C含量和部分抗氧化酶活性的变化

 以‘贵农5号’刺梨为试材, 研究了其叶片在自然衰老过程中部分相关生理指标的变化。结果表明, 随着叶片的逐渐衰老, 叶内O·2 产生速率、MDA含量、细胞质膜透性显著升高; 而光合色素、维生素C含量和POD、CAT活性则显著降低。可溶性蛋白质含量在衰老过程中的降解较为缓慢。其中O·2 产生速率与MDA含量和细胞质膜透性分别呈显著正相关, 而与维生素C含量则呈显著负相关。POD及CAT活性与细胞质膜透性间呈显著负相关关系, 说明两种酶在减缓叶片衰老过程中膜系统伤害方面具有重要作用。     

不同刺梨基因型对白粉病的抗性鉴定

刺梨不同基因型对白粉病的抗性差异很大。采用感病时间、病情指数及病情发展曲线下的面积(AUDPC)3种方法,对普通刺梨7个基因型、无籽刺梨1个基因型的抗病性进行鉴定,结果表明,无籽刺梨对白粉病表现免疫;贵农6号高抗,感病后出现褐色的坏死性病斑;贵农5号和贵农2号较感。发病高峰期的病情指数与AUDPC的检测结果一致,在鉴定刺梨资源的抗性水平时可采用前者。     

EMS诱变对刺梨种子出苗及早期生长性状的影响

以刺梨品种‘贵农5号’的种子为试材,种皮经砂纸磨损后用浓度为0.1%、0.3%、0.6%、0.9%的甲基磺/酸乙酯(EMS)分别浸种处理12h和24h后播种,研究了出苗率、成苗率并观测幼苗早期生长表型性状,以期筛选出最适诱变剂量和处理时间,为后期构建大量刺梨EMS突变群体奠定技术基础。结果表明:0.1%~0.3%的低浓度EMS处理能提高种子的出苗率和成苗率,但随着EMS浓度升高或处理时间的延长,出苗率和成苗率均显著降低,当浓度升至0.9%处理12h或0.6%处理24h时其种子死亡率为100%。成活幼苗的生长性状可在株高、株型、叶型、分枝等方面表现出不同的表型变异,且在一定浓度范围内其变异率随着处理浓度增加而增加。综合考虑成苗率和表型变异率等数据,筛选得出0.3%EMS浸种12h为刺梨种子突变的适宜剂量条件。